一種兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),主要由動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架以及連接上述二者的支鏈A、支鏈B和支鏈C組成。支鏈A從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架由第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A、移動(dòng)副A、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A組成,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接;其中,第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線平行,移動(dòng)副A的運(yùn)動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A軸線均垂直。移動(dòng)副A可以由轉(zhuǎn)動(dòng)副AR替代。支鏈B和支鏈C的結(jié)構(gòu)組成與支鏈A相似。本發(fā)明專利技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)空間兩轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng),動(dòng)平臺(tái)姿態(tài)空間大,可以達(dá)到±90°,承載能力強(qiáng)。機(jī)構(gòu)中均為低副,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于組裝,易于驅(qū)動(dòng)與控制。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于機(jī)器人和空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)
,特別涉及三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
技術(shù)介紹
并聯(lián)機(jī)構(gòu)是由動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接,使機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。與傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比,并聯(lián)機(jī)構(gòu)的零部件數(shù)目較串聯(lián)構(gòu)造平臺(tái)大幅減少,且具有剛度大、運(yùn)動(dòng)速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn),在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。并聯(lián)機(jī)構(gòu)從最初的具有六個(gè)自由度的Stewart機(jī)構(gòu),發(fā)展出各種少自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)移動(dòng)的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造和控制成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì),得到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的專利技術(shù)專利CN103056870A,該機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)以及連接這兩個(gè)平臺(tái)的三個(gè)運(yùn)動(dòng)分支,其第一運(yùn)動(dòng)分支與第二運(yùn)動(dòng)分支結(jié)構(gòu)完全相同,分別由依次連接的兩轉(zhuǎn)動(dòng)副和球面副組成,第三分支由球面副和依次連接的兩轉(zhuǎn)動(dòng)副組成。專利技術(shù)專利CN101791804B的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。它們的不足之處:球面副加工困難,價(jià)格昂貴,球面副的轉(zhuǎn)角也較小,但動(dòng)平臺(tái)的偏轉(zhuǎn)角度難以達(dá)到±90°,驅(qū)動(dòng)與控制困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)平臺(tái)位姿空間大、承載能力強(qiáng)、易于驅(qū)動(dòng)與控制的兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。本專利技術(shù)主要由動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架以及連接上述二者的支鏈A、支鏈B和支鏈C組成。支鏈A從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A、移動(dòng)副A、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接;其中,第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線平行,移動(dòng)副A的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線垂直。支鏈B從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B、移動(dòng)副B、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副B,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接;其中,第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線平行,移動(dòng)副B的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線垂直。支鏈C從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副C、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C、移動(dòng)副C、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副C,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接;其中,第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線平行,移動(dòng)副C的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線垂直。上述中的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線相交于一點(diǎn)A,上述中的第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線和第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線相交于一點(diǎn)B,A點(diǎn)和B點(diǎn)不重合。進(jìn)一步地,移動(dòng)副A、移動(dòng)副B和移動(dòng)副C中的任意1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)被對(duì)應(yīng)的替換為轉(zhuǎn)動(dòng)副AR、轉(zhuǎn)動(dòng)副BR和轉(zhuǎn)動(dòng)副CR,動(dòng)平臺(tái)均可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度。上述中,轉(zhuǎn)動(dòng)副AR的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線皆異面垂直,轉(zhuǎn)動(dòng)副BR的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線皆異面垂直,轉(zhuǎn)動(dòng)副CR的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線皆異面垂直。在使用本專利技術(shù)時(shí),注意保證支鏈A、支鏈B及支鏈C中的運(yùn)動(dòng)副的幾何關(guān)系。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):該并聯(lián)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)空間兩轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng),動(dòng)平臺(tái)姿態(tài)空間大,可以達(dá)到±90°,承載能力強(qiáng)。該機(jī)構(gòu)中均為低副,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工和組裝,易于驅(qū)動(dòng)與控制。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本專利技術(shù)實(shí)施例4平臺(tái)偏轉(zhuǎn)90°(或-90°)結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為本專利技術(shù)局部結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1、圖5所示,一種兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),由動(dòng)平臺(tái)1、機(jī)架2以及連接上述二者的支鏈A、支鏈B和支鏈C組成。支鏈A從動(dòng)平臺(tái)1到機(jī)架2包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A1、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2、移動(dòng)副A5、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A3及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A4,這些運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接,其中第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A3的軸線平行,移動(dòng)副A5的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線方向垂直。支鏈B與支鏈C的結(jié)構(gòu)組成皆同支鏈A。第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A1的軸線、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B1的軸線、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2的軸線、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副C1的軸線和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C2的軸線相交于一點(diǎn)A,第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A4的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A3的軸線、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副B4的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B3的軸線、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副C4的軸線和第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C3的軸線相交于一點(diǎn)B,A點(diǎn)和B點(diǎn)不重合。實(shí)施例2如圖2、圖5所示,一種兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),由動(dòng)平臺(tái)1、機(jī)架2以及連接上述二者的支鏈A、支鏈B和支鏈C組成。支鏈A從動(dòng)平臺(tái)1到機(jī)架2包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A1、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2、轉(zhuǎn)動(dòng)副AR5、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A3及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A4,這些運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接,其中第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A3的軸線平行,轉(zhuǎn)動(dòng)副A5的軸線與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線異面垂直。支鏈B從動(dòng)平臺(tái)1到機(jī)架2包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B1、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2、移動(dòng)副B5、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B3及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副B4,這些運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接,其中第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B3的軸線相交,移動(dòng)副B5的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2的軸線方向垂直。支鏈C的結(jié)構(gòu)組成同支鏈B。第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A1的軸線、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B1的軸線、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2的軸線、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副C1的軸線和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C2的軸線相交于一點(diǎn)A,第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A4的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A3的軸線、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副B4的軸線、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B3的軸線、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副C4的軸線和第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C3的軸線相交于一點(diǎn)B,A點(diǎn)和B點(diǎn)不重合。實(shí)施例3如圖3、圖5所示,一種兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),由動(dòng)平臺(tái)1、機(jī)架2以及連接上述二者的支鏈A、支鏈B和支鏈C組成。支鏈A從動(dòng)平臺(tái)1到機(jī)架2包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A1、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2、轉(zhuǎn)動(dòng)副AR5、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A3及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A4,這些運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接,其中第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A3的軸線平行,轉(zhuǎn)動(dòng)副A5的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線異面垂直。支鏈C的結(jié)構(gòu)組成同支鏈A。支鏈B從動(dòng)平臺(tái)1到機(jī)架2包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B1、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2、移動(dòng)副B5、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B3及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副B4,這些運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接,其中第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B3的軸線平行,移動(dòng)副B5的運(yùn)動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2的軸線垂直。第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A1的軸線、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A2的軸線、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B1的軸線、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B2的軸線、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副C1的軸線和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C2的軸本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),主要包括動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架及連接上述二者的支鏈A、支鏈B和支鏈C,其特征在于:支鏈A從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A、移動(dòng)副A、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接,其中第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線平行,移動(dòng)副A的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線垂直;支鏈B從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B、移動(dòng)副B、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副B,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接;其中,第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線平行,移動(dòng)副B的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線垂直;支鏈C從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副C、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C、移動(dòng)副C、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副C,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接;其中,第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線平行,移動(dòng)副C的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線垂直。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),主要包括動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架及連接上
述二者的支鏈A、支鏈B和支鏈C,其特征在于:支鏈A從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包
括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副A、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A、移動(dòng)副A、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副A,
上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接,其中第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸
線平行,移動(dòng)副A的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副A的軸線垂直;
支鏈B從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副B、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副B、移動(dòng)副B、第
三轉(zhuǎn)動(dòng)副B及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副B,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接;其中,第二轉(zhuǎn)動(dòng)
副B的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副B的軸線平行,移動(dòng)副B的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副
B的軸線垂直;
支鏈C從動(dòng)平臺(tái)到機(jī)架包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副C、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副C、移動(dòng)副C、第
三轉(zhuǎn)動(dòng)副C及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副C,上述運(yùn)動(dòng)副間通過(guò)連桿連接;其中,第二轉(zhuǎn)動(dòng)
副C的軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副C的軸線平行,移動(dòng)副C的移動(dòng)方向與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副
C的軸線垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:孫通帥,周玉林,褚宏鵬,楊龍,王建,
申請(qǐng)(專利權(quán))人:褚宏鵬,
類型:發(fā)明
國(guó)別省市:河北;13
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